Identifying abnormal patterns in electroencephalography (EEG) remains the cornerstone of diagnosing several neurological diseases. The current clinical EEG review process relies heavily on expert visual review, which is unscalable and error-prone. In an effort to augment the expert review process, there is a significant interest in mining population-level EEG patterns using unsupervised approaches. Current approaches rely either on two-dimensional decompositions (e.g., principal and independent component analyses) or deep representation learning (e.g., auto-encoders, self-supervision). However, most approaches do not leverage the natural multi-dimensional structure of EEGs and lack interpretability. In this study, we propose a tensor decomposition approach using the canonical polyadic decomposition to discover a parsimonious set of population-level EEG patterns, retaining the natural multi-dimensional structure of EEGs (time x space x frequency). We then validate their clinical value using a cohort of patients including varying stages of cognitive impairment. Our results show that the discovered patterns reflect physiologically meaningful features and accurately classify the stages of cognitive impairment (healthy vs mild cognitive impairment vs Alzheimer's dementia) with substantially fewer features compared to classical and deep learning-based baselines. We conclude that the decomposition of population-level EEG tensors recovers expert-interpretable EEG patterns that can aid in the study of smaller specialized clinical cohorts.


翻译:确定电子脑物理学异常模式(EEG)仍然是诊断若干神经疾病的基石。但目前的临床EEEG审查过程在很大程度上依赖专家直观审查,而专家直观审查是无法伸缩的,而且容易出错。为了加强专家审查过程,人们非常关注使用未经监督的方法来挖掘人口层EEG模式。目前的方法要么依靠二维分解(如主和独立组成部分分析),要么依靠深层代表学习(如自动分解器、自超视等)。然而,大多数方法并不利用EEEGs和缺乏解释性的专家直观审查的自然多维结构。在本研究中,我们建议采用高温分解法,利用高温多面混合分解法发现一组人口层EEEG模式,保留EGs(时x空间x频率)的自然多维结构。然后,我们用一个更小的病人群来验证它们的临床价值,包括不同的认知损伤阶段。我们的结果表明,所发现的模式反映生理上有意义的特征,并准确地将SARimal-E值与SIS real-E值相比,我们研究得出了历史- real- real real real-Eqal decreal decreal decal decal decreal decal decal decalment requidustrismstrismal dismal deal deal dismal deal deal deal deal deal dex。

0
下载
关闭预览

相关内容

Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年1月26日
Arxiv
54+阅读 · 2022年1月1日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员